Tụ điện là gì trắc nghiệm tuyệt vời nhất 2024

• Lớp 11
• Vật Lý 11

Trắc Nghiệm Bài Tụ Điện Vật Lý 11 Có Đáp Án Và Lời nháii

Trắc nghiệm bài Tụ điện vật lý 11 có đáp án và lời nháii và lời nháii gồm các phần: Kiến máyc trọng tâm, các dạng bài tập có ví dụ, bài tập rèn luyện. người tiêu tiêu sử dụng xem để ôn tập các giáo lý, nắm vững các dạng và rèn luyện kỹ năng khiến bài nhé.

CHUYÊN ĐỀ 4 TỤ ĐIỆN

A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ

1. Tụ điện là gì?

Tụ điệnlà một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn biện pháp nhau bằng một lớp biện pháp điện. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện.

Tụ điện tiêu tiêu dùng để cất điện tích.

Tụ điện là dụng cụ được tiêu dùng phổ biến trong các mạch điện xoay chiều và các mạch vô tuyến. Nó có nhiệm vụ tích và phóng điện trong mạch điện.

Độ lớn điện tích trên mỗi bản của tụ điện khi đã tích điện gọi làđiện tíchcủa tụ điện.

Tụ điện được tiêu dùng phổ biến làtụ điện phẳng.

Tụ điện phẳng là tụ điện được cấu tạo bởi hai bản kim chiếc phẳng đặt song song có nhau và ngăn bí quyết nhau bởi một lớn điện môi. Hai bản kim cái này gọi là hai bản của tụ điện.

Trong mạch điện, tụ điện được kí hiệu như hình bên.

2. biện pháp tích điện cho tụ điện

Để tích điện cho tụ điện, người ta nối hai bản của tụ điện mang hai cực của nguồn điện, cực nối mang bản dương sẽ tích điện dương, cực nối có bản âm sẽ tích điện âm.

Điện tích của hai bản bao giờ cũng cóđộ lớn bằng nhau, nhưngtrái dấunhau. Ta gọiđiện tíchcủa bản dương là điện tích của tụ điện.

3. Điện dung của tụ điện

Người ta chứng minh được rằng:

Điện tích Q mà một tụ điện nhất định tích được tỉ lệ thuận sở hữu hiệu điện thế U đặt giữa hai bản của nó.

$Q = CU{rm{ }}hay{rm{ }}C = frac{Q}{U}$

Điện dung của tụ điện $C = frac{Q}{U}$ là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định.

Đơn vị điện dung là fara (kí hiệu là F).

Người ta thường dùng các ước của Fara (vì các tụ điện thường dùng chỉ có điện dung từ 10-12F đến 10-6F.

$begin{array}{l}1mu F = {10^{ 6}}F{rm{ }}left( {mu F:microfara} right)\1;nF = {10^{ 9}}F{rm{ }}left( {nF:nanofara} right)\1pF = {10^{ 12}}Fleft( {pF:{rm{ }}picofara} right)end{array}$

4. Tụ điện phẳng

Điện dung của tụ điện phẳng được chấp nhận bởi công đồ vậtc:

$C = frac{{varepsilon S}}{{k4pi d}}$

Trong đó: S là dung tích phần đối diện giữa hai bản tụ (m2).

d là khoảng bí quyết giữa hai bản (m).

$varepsilon $ là hằng số điện môi của lớp điện môi chiếm đầy giữa hai bản.

k = 9.109(Nm2/C2).

C là điện dung của tụ điện phẳng (F).

Mỗi tụ điện có một hiệu điện cuộc sống hạn. khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ vượt quá hiệu điện cuộc sống hạn thì lớp điện môi giữa hai bản tụ bị đánh thủng, tụ điện bị hỏng.

5. Ghép các tụ điện

a. Ghép song song

Xét một bộ tụ gồm n tụ C1, C2,, Cnmắc song song như hình vẽ.

Gọi U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch,

U1,U2,, Unlà hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện C1,C2,,Cn.

khi các tụ điện mắc song song có nhau thì ta có

U = U1= U2= = Un

Ta thay các tụ C1, C2,, Cnbởi một tụ điện Cbcó tác dụng tương tự như bộ gồm n tụ trên, khi đó điện tích của tụ Cblà

Qb= Q1+ Q2+ + Qn

Chia cả hai vế của phương trình trên cho U và chú ý U = U1= U2= = Unta có

$frac{{{Q_b}}}{U} = frac{{{Q_1}}}{{{U_1}}} + frac{{{Q_2}}}{{{U_2}}} + + frac{{{Q_n}}}{{{U_n}}}$

Từ đó suy ra ${C_b} = {rm{ }}{{rm{C}}_1} + {rm{ }}{{rm{C}}_2} + {rm{ }} ldots {rm{ }} + {rm{ }}{{rm{C}}_n}$

Đây chính là công đồ vậtc tính điện dung của bộ tụ mắc song song có nhau.

b. Ghép nối tiếp

Xét một bộ tụ gồm n tụ C1, C2,, Cnmắc nối tiếp như hình vẽ.

Ta thay các tụ C1, C2,, Cnbởi một tụ điện Cbcó tác dụng tương tự như bộ gồm n tụ trên. Vì bản âm của tụ này nối sở hữu bản dương của tụ kia, nên điện tích của các tụ là như nhau, và là điện tích của tụ Cb

Qb= Q1= Q2= = Qn

khi các tụ điện mắc nối tiếp mang nhau, ta có

U = U1+ U2+ + Un

Chia cả hai vế của phương trình trên cho Q và chú ý Qb= Q1= Q2= = Qnta có

$frac{U}{{{Q_b}}} = frac{{{U_1}}}{{{Q_1}}} + frac{{{U_2}}}{{{Q_2}}} + + frac{{{U_n}}}{{{Q_n}}}$

Từ đó suy ra: $frac{1}{{{C_b}}} = frac{1}{{{C_1}}} + frac{1}{{{C_2}}} + + frac{1}{{{C_n}}}$

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

DẠNG 1: Đại cương về tụ điện

1. biện pháp

Vận dụng các công máyc đã nêu ở phần trên.

Lưu ý các điều kiện sau:

+ Nối tụ điện vào nguồn: U = const.

+ Ngắt tụ điện khỏi nguồn: Q = const.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có khoảng trống 0,05 m2đặt bí quyết nhau 0,5mm, điện dung của tụ là 3 nF. Tính hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ.

A.3,4B.2,1C.2D.4,5

Lời kém chất lượngi

Từ công lắp thêmc tính điện dung

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} Rightarrow varepsilon = frac{{4pi kdC}}{S} = frac{{4pi {{.9.10}^9}.0,{{5.10}^{ 3}}{{.3.10}^{ 9}}}}{{0,05}} = 3,4$

Đáp án A

Ví dụ 2:Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 3,5 pF, khoảng trống mỗi bản là 5 cm2được đặt dưới hiệu điện thế 6,3 V. Biết ${{rm{S}}_{rm{0}}} = 8,{85.10^{ 12}}{rm{ }}F/m$. Tính:

a) Khoảng biện pháp giữa hai bản tụ

A.1 mmB.1,26 mmC.1,75 mmD.2 mm

b) Cường độ cái điện giữa hai bản

A.5000 V/mB.2500 V/mC.3000 V/mD.4000 V/m

Lời fakei

a) Khoảng bí quyết giữa hai bản tụ

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} Rightarrow d = frac{{varepsilon S}}{{4pi kC}} = frac{{1,{{5.10}^{ 4}}}}{{4pi {{.9.10}^9}.3,{{5.10}^{ 12}}}} = 1,{26.10^{ 3}}m = 1,26,mm$

Đáp án B

b) Cường độ cái điện giữa hai bản $E = frac{U}{d} = frac{{6,3}}{{1,{{26.10}^{ 3}}}} = 5000,V/m$

Đáp án A

Ví dụ 3:Một tụ điện phẳng không khí ví như được tích điện lượng 5,2.10-9C thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính diện tích mỗi bản tụ

A.0,03 m2.B.0,01 m2.C.3000 V/m.D.4000 V/m.

Lời nháii

Ta có: $Q = CEd = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}}.d.E = frac{{S.E}}{{4pi k}}$. dung tích mỗi bản tụ là:

$S = frac{{4pi kQ}}{E} = frac{{4pi {{.9.10}^9}.5,{{2.10}^{ 9}}}}{{20000}} = 0,03,{m^2}$

Đáp án A

Ví dụ 4:Một tụ điện phẳng có các bản tụ khiến cho bằng nhôm có độ lớn 4 cm x 5cm. Điện môi là dung dịch axêton có hằng số điện môi là 20. khoảng biện pháp giữa hai bản của tụ điện là 0,3 mm. Tính điện dung của tụ điện

A.2,26 nF.B.1,13 nF.C.2,95 nF.D.1,18 nF.

Lời fakei

Điện dung của tụ điện được thừa nhận bởi:

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} = frac{{{{20.4.5.10}^{ 9}}}}{{4pi {{.9.10}^9}.0,{{3.10}^{ 3}}}} = 1,18,nF$

Đáp án D

Ví dụ 5:Một tụ điện phẳng không khí có hai bản cách nhau 1 mm và có điện dung 2.10-11F được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50V. Tính không gian mỗi bản tụ điện và điện tích của tụ điện. Tính cường độ điện trường giữa hai bản?

A.5.104V/m.B.2,5.104V/m.C.3.104V/m.D.104V/m.

Lời kém chất lượngi

Ta có: $C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} Rightarrow S = frac{{4pi kdC}}{varepsilon } = frac{{4pi {{.10}^9}{{.9.10}^{ 3}}{{.2.10}^{ 11}}}}{1} = 2,{26.10^{ 3}},{m^2}$

Điện tích của tụ $Q = CU = {2.10^{ 11}}.50 = {10^{ 9}},C$

Cường độ điện trường $E = frac{U}{d} = frac{{50}}{{{{10}^{ 3}}}} = {5.10^4},V/m$

Đáp án A

Ví dụ 6:Một tụ điện phẳng điện dung 12 pF, điện môi là không khí. Khoảng biện pháp giữa hai bản tụ 0,5 cm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 20 V. Tính:

a) Điện tích của tụ điện.

A.24.10-11C.B.12.10-11C.C.36.10-11C.D.15.10-11C.

b) Cường độ điện trường trong tụ.

A.3.104V/m.B.4.103V/m.C.2.103V/m.D.1,2.103V/m.

Lời kém chất lượngi

a) Điện tích của tụ điện là: $Q = CU = {24.10^{ 11}}left( C right)$

Đáp án A

b) Cường độ điện trường trong tụ là: $E = frac{U}{d} = 4000left( {V/m} right)$

Đáp án B

Ví dụ 7:Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 120V.

a) Tính điện tích của tụ.

A.24.10-10C.B.48.10-10C.C.36.10-10C.D.40.10-10C.

b) Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng biện pháp giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Tính hiệu điện thế mới giữa hai bản tụ. Biết rằng điện dung của tụ điện phẳng tỉ lệ nghịch mang khoảng bí quyết giữa hai bản của nó

A.120 V.B.480 V.C.240 V.D.200 V.

Lời kém chất lượngi

a) Điện tích của tụ điện là: $Q = CU = {48.10^{ 10}}left( C right)$

Đáp án B

b) khi tháo bỏ nguồn điện ra thì điện tích Q không thay đổi

$Q = Q Leftrightarrow CU = CU$

Ta có: $C sim frac{1}{d} Rightarrow C = frac{C}{2} Rightarrow U = 2U = 2.120 = 240,V$

Đáp án C

Ví dụ 8:Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF được tích điện đến hiệu điện thế 300 V.

a) Tính điện tích Q của tụ điện.

A.1,5.10-7C.B.3.10-6C.C.5.10-7C.D.2,5.10-7C.

b) Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có $varepsilon = 2$. Tính điện dung C1, điện tích Q1và hiệu điện thế U1của tụ điện khi đó.

A.C1= 1000 pF, Q1= 150 nC, U1= 150 V.

B.C1= 500 pF, Q1= 150 nC, U1= 600 V.

C.C1= 1000 pF, Q1= 300 nC, U1= 150 V.

D.C1= 500 pF, Q1= 150 nC, U1= 600 V.

c) Vẫn nối tụ điện có nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có $varepsilon = 2$. Tính C2, Q2, U2của tụ điện.

A.C2=1000pF, Q2=150nC, U2=150 V.

B.C2= 500 pF, Q2=150 nC, U2=600V.

C.C2=1000 pF, Q2=300nC, U2=300V.

D.C2= 500 pF, Q2= 300 nC, U2= 600 V.

Lời kém chất lượngi

a) Điện tích của tụ điện là: $Q = CU = 1,{5.10^{ 7}}left( C right)$

Đáp án A

b) khi ngắt tụ ra khỏi nguồn thì điện tích Q không thay đổi

${Q_1} = Q = 150,nC Leftrightarrow CU = {C_1}{U_1}$

Ta có: $C sim varepsilon Rightarrow {C_1} = 2C = 1000,pF,,{U_1} = frac{U}{2} = 150,V$

Đáp án A

c) Vẫn nối tụ điện sở hữu nguồn thì ${U_2} = U = 300V$

+ Điện dung là: C2= 2C = 1000 pF

+ Điện tích của tụ: Q2= 2Q1= 300 nC

Đáp án C

Bài tập tương tự:Tụ điện phẳng không khí điện dung 2 pF được tích điện ở hiệu điện thế 600V.

a) Tính điện tích Q của tụ.

b) Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai đầu tụ ra xa để khoảng biện pháp tăng gấp đôi. Tính C1, Q1, U1của tụ.

c) Vẫn nối tụ mang nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C2, Q2, U2của tụ.

Gợi ý:Tương tự các ví dụ trên.

Đáp án: a) 1,2.10-9C.

b) C1= l pF, Q1= 1,2.10-9C, U1= 1200V.

c) C2= l pF, Q2= 0,6.10-9C, U = 600V.

Ví dụ 9:Một tụ điện phẳng có các bản tụ hình tròn bán kính 10 cm. Khoảng giải pháp và hiệu điện thế giữa hai bản là 1 cm, 108V. Giữa hai bản là không khí. tậu điện tích của tụ điện?

A.1,5.10-9C.B.3.10-9C.C.6.10-9C.D.5.10-9C.

Lời fakei

Điện tích của tụ điện là:

$Q = CU = frac{{varepsilon SU}}{{4pi kd}} = frac{{{{100.10}^{ 4}}.pi .108}}{{4pi {{.9.10}^9}{{.10}^{ 2}}}} = {3.10^{ 9}}left( C right)$

Đáp án B

Ví dụ 10:Hai bản của 1 tụ điện phẳng không khí có dạng hình chữ nhật độ lớn 10cm x 5cm. Tụ điện được tích điện bằng một nguồn điện sao cho cường độ điện trường giữa 2 bản tụ là 8.105V/m. Tính điện tích của tụ điện trên.

A.6,1.10-8C.B.5,12.10-8C.C.3,54.10-8C.D.8,25.10-8C.

Lời kém chất lượngi

Điện tích của tụ điện là:

$Q = CU = frac{S}{{4pi kd}}.Ed = frac{{{{50.10}^{ 4}}}}{{{{4.9.10}^9}.pi }}{.8.10^5} = 3,{54.10^{ 8}}left( C right)$

Đáp án C

Ví dụ 11:Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 20pF. Tích điện cho tụ điện đến hiệu điện thế 250V.

a) Tính điện tích và năng lượng điện trường của tụ điện.

A.1,5.10-9C.B.3.10-9C.C.6.10-9C.D.5.10-9C.

b) Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện lên gấp đôi. Tính hiệu điện thế giữa hai bản khi đó.

A.500 V.B.250 V.C.750 V.D.600 V.

Lời kém chất lượngi

a) Điện tích và năng lượng điện trường của tụ điện là:

$begin{array}{l}q = CU = {5.10^{ 9}},C;\{rm{W}} = frac{1}{2}C{U^2} = {625.10^{ 9}},Jend{array}$

b) Ban đầu $C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}}$, sau khi tháo:

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi k2d}} = frac{C}{2} = 10,pF;,q = q;,U = frac{{q}}{{C}} = 500,V$

Đáp án A

DẠNG 2: Ghép tụ điện chưa tích điện trước

1. giải pháp

a. Ghép song song

Xét một bộ tụ gồm n tụ C1,C2,,C mắc song song như hình vẽ.

Gọi U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch,

U1, U2,, U là hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện C1,C2,,Cn.

U = U1= U2= = Un

Qb= Q1+ Q2+ + Qn

Cb= C1+ C2+ + Cn

b. Ghép nối tiếp

Xét một bộ tụ gồm n tụ C1, C2,, C mắc nối tiếp như hình vẽ.

Ta có:

Qb= Q1= Q2= = Qn

U = U1+ U2+ + Un

$frac{1}{{{C_b}}} = frac{1}{{{C_1}}} + frac{1}{{{C_2}}} + + frac{1}{{{C_n}}}$

Chú ý, giả dụ chỉ có 2 tụ mắc nối tiếp thì ta có

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Sáu tụ được mắc theo sơ đồ sau: $left( {left( {{C_1},ntleft( {{C_2}//{C_3}} right)} right)//{C_4}} right)nt,{C_5}{rm{ }}nt{rm{ }}{C_6}$; C1=.. . C6= 60pF; U = 120V. Tính điện dung của bộ và điện tích của mỗi tụ.

Lời nháii

Điện dung của hệ gồm $left( {left( {{C_1},ntleft( {{C_2}//{C_3}} right)} right)//{C_4}} right)$là:

${C_{b1}} = frac{{{C_1}left( {{C_2} + {C_3}} right)}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3}}} + {C_4} = 100,mu F$

Điện dung của hệ gồm $left( {left( {{C_1},ntleft( {{C_2}//{C_3}} right)} right)//{C_4}} right)nt,{C_5}$là

${C_{b2}} = frac{{{C_{b1}}.{C_5}}}{{{C_{b1}} + {C_5}}} = frac{{100.60}}{{100 + 60}} = 37,5,mu F$

Điện dung của hệ gồm $left( {left( {{C_1},ntleft( {{C_2}//{C_3}} right)} right)//{C_4}} right)nt,{C_5}{rm{ }}nt{rm{ }}{C_6}$ là:

${C_{b3}} = frac{{{C_{b2}}.{C_6}}}{{{C_{b2}} + {C_6}}} = frac{{37,5.60}}{{37,5 + 60}} = frac{{300}}{{13}},mu F$

Điện tích:

${Q_b} = {C_b}{U_b} = frac{{300}}{{13}}{.10^{ 6}}.120 = 2,{77.10^{ 3}}C$

Vì hệ được ghép nối tiếp như trên đề nghị ta có

$left{ begin{array}{l}{Q_5} = {Q_6} = {Q_{b1}} = {Q_b} = 2,{77.10^{ 3}}C\{Q_{b1}} = {Q_{123}} + {Q_4}\{Q_{123}} = {Q_1} = {Q_{23}} = {Q_2} + {Q_3}end{array} right.$

Mặt khác, U5+ U6+ U4= U = 120V

Từ 2 điều trên ta được:

${U_4} = 120 {U_5} {U_6} = 120 2{U_5} = 120 2frac{{{Q_5}}}{{{C_5}}} = frac{{83}}{3}V$

$ Rightarrow {Q_4} = {C_4}{U_4} = 1,{66.10^{ 3}}C$

Và ${Q_b} = {Q_{b1}} = 2,{77.10^{ 3}} = {Q_1} + {Q_4} Rightarrow {Q_1} = {Q_b} {Q_4} = 1,{11.10^{ 3}} = {Q_2} + {Q_3}$

Mà C2= C3, U2= U3$ Rightarrow {Q_2} = {Q_3} = frac{{{Q_2} + {Q_3}}}{2} = 0,{555.10^{ 3}}C$

Ví dụ 2:Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó:

${C_1} = {C_2} = {C_3} = 6mu F;{rm{ }}{C_4} = 2mu F;{rm{ }}{C_5} = 4mu F;{rm{ }}{Q_4} = {12.10^{ 6}}C$.

a) Tính điện dung giống như của bộ tụ.

b) Tính điện tích, hiệu điện thế trên từng tụ và hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.

Lời kém chất lượngi

phân tích đoạn mạch: Mạch gồm $left( {left( {{C_1},nt,,{C_2},nt,{C_3}} right)//{C_4}} right)nt,{C_5}$.

a) Vì $left( {{C_1},nt,,{C_2},nt,{C_3}} right)$buộc phải ta có ${C_{123}} = frac{{{C_1}{C_2}{C_3}}}{{{C_1}{C_2} + {C_2}{C_3} + {C_3}{C_1}}} = 2mu F;$

Vì $left( {left( {{C_1},nt,,{C_2},nt,{C_3}} right)//{C_4}} right)$bắt buộc ta có ${C_{1234}} = {C_{123}} + {C_4} = 4mu F$;

Điện dung giống như $C = frac{{{C_{1234}}{C_5}}}{{{C_{1234}} + {C_5}}} = 2mu F$

b) Vì C123// C4nên ta có: ${U_4} = {U_{123}} = {U_{1234}} = frac{{{Q_4}}}{{{C_4}}} = 6,V$;

Vì C1234nt C5nên ta có:

${Q_{1234}} = {Q_5} = Q = {C_{1234}}{U_{1234}} = {24.10^{ 6}}C;,{U_5} = frac{{{Q_5}}}{{{C_5}}} = 6,V$

Vì $left( {{C_1},nt,,{C_2},nt,{C_3}} right)$đề nghị ta có

${Q_{123}} = {Q_1} = {Q_2} = {Q_3} = {C_{123}}.{U_{123}} = {12.10^{ 6}}C$

Từ đó suy ra ${U_1} = frac{{{Q_1}}}{{{C_1}}} = 2 = {U_2} = {U_3}left( V right);,{U_{AB}} = frac{Q}{C} = 12V.$

Ví dụ 3:Cho bộ tụ được mắc như hình vẽ. Trong đó

${C_1} = {C_2} = 2mu F;,,{C_3} = 3mu F;{rm{ }}{C_4} = 6mu F;{rm{ }}{C_5} = {C_6} = 5mu F.{rm{ }}{U_3} = 2V$.

Tính:

a) Điện dung của bộ tụ.

b) Hiệu điện thế và điện tích trên từng tụ.

Lời kém chất lượngi

phân tích đoạn mạch: mạch gồm $left( {left( {left( {{C_2},nt,{C_3},nt,{C_4}} right)//{C_5}} right),nt,{C_1}} right)//{C_6}$

a) Vì $left( {{C_2},nt,{C_3},nt,{C_4}} right)$bắt buộc ta có ${C_{234}} = frac{{{C_2}{C_3}{C_4}}}{{{C_2}{C_3} + {C_4}{C_3} + {C_4}{C_2}}} = 1mu F;$

Vì $left( {left( {{C_2},nt,{C_3},nt,{C_4}} right)//{C_5}} right)$ đề nghị ta có ${C_{2345}} = {C_{234}} + {C_5} = 6mu F$

Vì $left( {left( {left( {{C_2},nt,{C_3},nt,{C_4}} right)//{C_5}} right),nt,{C_1}} right)$ phải ta có: ${C_{12345}} = frac{{{C_1}{C_{2345}}}}{{{C_1} + {C_{2345}}}} = 1,5mu F$

Điện dung của bộ tụ là: $C = {C_{12345}} + {C_6} = 6,5mu F$

b) Vì $left( {{C_2},nt,{C_3},nt,{C_4}} right)$đề nghị Q3= Q2= Q4= Q234= C3U3= 6.10-6C

Vì C234//C5nên

${U_{234}} = {U_5} = {U_{2345}} = frac{{{Q_{234}}}}{{{C_{234}}}} = 6,V;,,{Q_5} = {C_5}{U_5} = {30.10^{ 6}},C$

Vì C2345nt C1nên

${Q_{2345}} = {Q_1} = {Q_{12345}} = {C_{2345}}.{U_{2345}} = {36.10^{ 6}},C;,{U_1} = frac{{{Q_1}}}{{{C_1}}} = 18V$

Vì C12345//C6nên

${U_{12345}} = {U_6} = {U_{AB}} = frac{{{Q_{123456}}}}{{{C_{123456}}}} = 24V;{Q_6} = {C_6}{U_6} = {120.10^{ 6}}C$

DẠNG 3: Ghép các tụ điện đã tích điện

1. cách

Đối mang các tụ điện đã được tích điện trường, thì các kết quả về điện tích (đối có tụ không tích điện trước) không áp dụng được.

Ta nháii bài toán này bằng biện pháp dựa vào:

Phương trình về hiệu điện thế:

+ Mắc nối tiếp:

U = U1+ U2+ U3+

+ Mắc song song:

U = U1= U2= U3=

Phương trình định luật bảo toàn điện tích

${Q_1} + {Q_2} + + {Q_n} = Q{_1} + Q{_2} + + Q{_n}{rm{ = cons}}t$

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Một tụ điện nạp điện tới hiệu điện thế U1= 100 V được nối sở hữu sở hữu tụ điện thứ hai cùng điện dung nhưng được nạp điện tới hiệu điện thế U2= 200V. Tính hiệu điện thế giữa các bản của mỗi tụ điện trong hai giả dụ sau:

a) các bản tích điện cùng dấu nối mang nhau

A. $Q{_1} = Q{_2} = 150Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 150left( V right)$.

B. $Q{_1} = Q{_2} = 300Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 300left( V right)$

C. $Q{_1} = Q{_2} = 200Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 200left( V right)$.

D. $Q{_1} = Q{_2} = 450Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 450left( V right)$.

b) các bản tích điện trái dấu nối sở hữu nhau

A. $Q{_1} = Q{_2} = 50Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 50left( V right)$.

B. $Q{_1} = Q{_2} = 75Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 75left( V right)$

C. $Q{_1} = Q{_2} = 100Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 100left( V right)$.

D. $Q{_1} = Q{_2} = 25Cleft( C right);{rm{ }}U{_1} = U{_2} = 25left( V right)$.

Lời nháii

a) các bản tích điện cùng dấu nối có nhau

Điện tích của tụ C1và C2trước khi nối là

$left{ begin{array}{l}{Q_1} = C{U_1} = 100Cleft( C right)\{Q_2} = {C_2}{U_2} = 200Cleft( C right)end{array} right.$

khi nối các bản cùng dấu thì sẽ có sự phân bố lại điện tích trên các bản, áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta được

$Q{_1} + Q{_2} = {Q_1} + {Q_2} = 300Cleft( C right)$

khi nối các bản có điện tích cùng dấu vói nhau thì ta cũng có

$U{_1} = U{_2} Rightarrow frac{{Q{_1}}}{{{C_1}}} = frac{{Q{_2}}}{{{C_2}}} Rightarrow frac{{Q{_1}}}{{Q{_2}}} = frac{{{C_1}}}{{{C_2}}} = 1$

Từ đó suy ra: $left{ begin{array}{l}Q{_1} = 150Cleft( C right)\Q{_2} = 150Cleft( C right)end{array} right. Rightarrow U{_1} = U{_2} = frac{{150C}}{C} = 150V$

Đáp án A

b) các bản tích điện trái dấu nối có nhau

khiến cho tương tự câu a) chỉ khác là khi nối các bản trái dấu có nhau thì định luật bảo toàn điện tích là:

$Q{_1} + Q{_2} = {Q_2} {Q_1} = 100Cleft( C right)$

Ta có: $U{_1} = U{_2} Rightarrow frac{{Q{_1}}}{{{C_1}}} = frac{{Q{_2}}}{{{C_2}}} Rightarrow frac{{Q{_1}}}{{Q{_2}}} = frac{{{C_1}}}{{{C_2}}} = 1$

Từ hai phương trình này ta suy ra được: $left{ begin{array}{l}Q{_1} = 50Cleft( C right)\Q{_2} = 50Cleft( C right)end{array} right. Rightarrow U{_1} = U{_2} = 50V$

Đáp án A

DẠNG 4: dừng hoạt động của tụ điện

1. cách

giả dụ có một tụ điện

$left{ begin{array}{l}E le {E_{gh}}\U = Edend{array} right. Rightarrow U le {E_{gh}}.d$

Từ đó ta suy ra

giả dụ có bộ tụ ghép có nhau, để tính hiệu điện thế dừng hoạt động của bộ tụ điện, ta khiến cho như sau:

+ đồng ý Ugh, đối có mỗi tụ.

+ Dựa vào bộ tụ mắc nối tiếp hay song song để suy ra kết quả.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R = 60 cm, khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. Giữa 2 bản là không khí.

a) Tính điện dung của tụ điện

A.5.10-9F.B.2,5.10-9F.C.7,5.10-9F.D.3,3.10-9F.

b) Có không gian cho tụ điện đó một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. Biết cường độ cái điện lớn nhất mà không khí chịu được là 3.106V/m. Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu?

A.${U_{max}} = {rm{ }}6000V;{rm{ }}{Q_{max}} = {rm{ }}30nC$.B.${U_{max}} = {rm{ }}6000V;{rm{ }}{Q_{max }} = {rm{ }}30mu C$

C.${U_{max}} = {rm{ 3}}000V;{rm{ }}{Q_{max}} = {rm{ }}15nC$D.${U_{max}} = {rm{ 3}}000V;{rm{ }}{Q_{max}} = {rm{ }}15mu C$

Lời kém chất lượngi

a) Điện dung của tụ điện được bằng lòng bởi

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} = frac{{{{1.60}^2}{{.10}^{ 4}}pi }}{{4pi {{.9.10}^9}{{.2.10}^{ 3}}}} = {5.10^{ 9}}F$

Đáp án A

b) Hiệu điện thế dừng

${U_{max }} = {E_{max }}.d = {3.10^6}{.2.10^{ 3}} = 6000V$

Điện tích lớn nhất có dung tích được để tụ điện không bị đánh thủng là

${Q_{max }} = C.{U_{max }} = {5.10^{ 9}}.6000 = 30mu C$

Đáp án B

Ví dụ 2:Ba tụ điện có điện dung ${C_1} = 0,002{rm{ }}mu F;{rm{ }}{C_2} = 0,004{rm{ }}mu F;{rm{ }}{C_3} = 0,006{rm{ }}mu F$ được mắc nối tiếp thành bộ. Hiệu điện thế đánh thủng của mỗi tụ điện là 4000V. Hỏi bộ tụ điện trên có thể chịu được hiệu điện thế U = 11000V không? khi đó hiệu điện thế đặt trên mỗi tụ là bao nhiêu?

A. không. U1= 6000 V, U2= 3000V, U3= 2000V.

B. không. U1= 3000 V, U2= 3000V, U3= 2000V.

C. không. U1= 6000 V, U2= 3000V, U3= 3000V.

D. ko. U1= 3000 V, U2= 2000V, U3= 6000V.

Lời nháii

khi mắc 3 tụ nối tiếp thì

Q1= Q2= Q3 C1U1= C2U2= C3U3

Vì C1< C2< C3 U1> U2> U3nên ta được

$left{ begin{array}{l}{U_2} = frac{{{C_1}{U_1}}}{{{C_2}}} = frac{1}{2}{U_1}\{U_3} = frac{{{C_1}{U_1}}}{{{C_3}}} = frac{1}{3}{U_1}end{array} right.$

Vì bộ tụ mắc nối tiếp đề nghị hiệu điện thế giữa hai đầu bộ tụ là

U = U1+ U2+ U3

Từ những phương trình trên, ta tính được

$left{ begin{array}{l}{U_1} = frac{6}{{11}}U le 4000\{U_2} = frac{6}{{22}}U le 4000\{U_3} = frac{6}{{33}}U le 4000end{array} right. Rightarrow left{ begin{array}{l}U le frac{{22000}}{3}\U le frac{{44000}}{3}\U le 22000end{array} right.$

Ta thấy $frac{{22000}}{3}$ là số nhỏ nhất trong ba số $frac{{22000}}{3}$, $frac{{44000}}{3}$, 22000 buộc nên hiệu điện cuộc sống hạn của bộ tụ là $frac{{22000}}{3}$(V).

Vì $frac{{22000}}{3}$< 11000 nên bộ tụ không thể chịu được hiệu điện thế 11000 V và sẽ bị đánh thủng.

ví như U = 11000V và C1: C2: C3= 1 : 2 : 3 thì khi đó hiệu điện thế trên mỗi tụ là U1= 6000V, U2= 3000V, U3= 2000V

Đáp án A

Ví dụ 3:Ba tụ điện có điện dung lần lượt là: ${C_1} = 1mu F;,{C_2} = 2mu F;,{C_3} = 3mu F$ có thể chịu được những hiệu điện thế lớn nhất tương ứng là: 1000V; 200V; 500V. Đem những tụ điện này mắc thành bộ

a) mang cách mắc nào thì bộ tụ điện có thể chịu được hiệu điện thế lớn nhất.

A.C1nt C2nt C3B.C1//C2//C3C.[(C1nt C2) nt C3]D.[C1nt (C2//C3)]

b) Tính điện dung của bộ tụ điện đó.

A.$frac{5}{6}mu F$B.$frac{2}{3}mu F$C.$6mu F$D.$frac{{11}}{3}mu F$

Lời nháii

a) mang 3 tụ C1, C2, C3thì sẽ có 4 bí quyết mắc

bí quyết 1:3 tụ này mắc nối tiếp sở hữu nhau

$ Rightarrow {Q_1} = {Q_2} = {Q_3} Rightarrow {C_1}{U_1} = {C_2}{U_2} = {C_3}{U_3}$

Mà ta có: ${U_1} + {U_2} + {U_3} = U Rightarrow {U_1} + frac{{{C_1}{U_1}}}{{{C_2}}} + frac{{{C_1}{U_1}}}{{{C_3}}} = U$

Từ đó ta được: $left{ begin{array}{l}{U_1} = frac{U}{{1 + frac{{{C_1}}}{{{C_2}}} + frac{{{C_1}}}{{{C_3}}}}} = frac{6}{{11}}U le 1000 Rightarrow U le frac{{5500}}{3}V\{U_2} = frac{{{C_1}}}{{{C_2}}}.{U_1} = frac{6}{{22}}U le 220 Rightarrow U le frac{{2200}}{3}V\{U_3} = frac{{{U_1}{C_1}}}{{{C_3}}} = frac{6}{{33}}U Rightarrow U le 2750Vend{array} right.$

Vì $frac{{2200}}{3}$ là số nhỏ nhất buộc phải hiệu điện thế dừng trong nếu này là $frac{{2200}}{3}$V

cách 2:Mắc 3 tụ này song song mang nhau, buộc nên ta có:

U1= U2= U3= U

Vì U1 1000V, U2 200V, U3 500V bắt buộc hiệu điện thị trường hạn của bộ tụ là 200V

cách 3:[(C1// C2) nt C3]

Ta được: U1= U2$ Rightarrow {U_{g{h_{12}}}} = 200V$ và Q12= Q3

Ta có: $left{ begin{array}{l}{U_{12}} + {U_3} = U\left( {{C_1} + {C_2}} right){U_{12}} = {C_3}{U_3}end{array} right. Rightarrow {U_{12}} + frac{{left( {{C_1} + {C_2}} right){U_{12}}}}{{{C_3}}} = U$

Thay số ${C_1} = 1mu F;,{C_2} = 2mu F;,{C_3} = 3mu F$ ta được

$2{U_{12}} = U Rightarrow {U_{12}} = 0,5U le 200V Rightarrow U le 400V$

Mà ${U_3} = frac{{left( {{C_1} + {C_2}} right)0,5U}}{{{C_3}}} = 0,5U le 500V Rightarrow U le 1000V$

Vậy ví như này hiệu điện trái đất hạn của bộ là 400V

biện pháp 4:[C1nt (C2//C3)]

Ta được: U1= U2$ = {U_{g{h_{23}}}} = 200V$ và Q1= Q23$ Rightarrow {C_1}{U_1} = left( {{C_2} + {C_3}} right){U_{23}}$

Mà U1+ U23= U

$ Rightarrow {U_1} + frac{{{C_1}{U_1}}}{{{C_2} + {C_3}}} = U Rightarrow {U_1} = frac{{left( {{C_2} + {C_3}} right)U}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3}}} = frac{{5U}}{6} le 1000 Rightarrow U le 1200V$

Và ${U_{23}} = frac{{{C_1}.frac{5}{6}U}}{{{C_2} + {C_3}}} = frac{U}{6} le 200 Rightarrow U le 1200V$

Vậy ví như này hiệu điện cuộc sống hạn của bộ là 1200V

so sánh cả 4 bí quyết ta thấy rằng bí quyết 4 cho hiệu điện dừng của bộ tụ là lớn nhất và Ugh= 1200V

Đáp án D

b) Điện dung của bộ tụ: $C = frac{{{C_1}left( {{C_2} + {C_3}} right)}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3}}} = frac{5}{6}mu F$

Đáp án A

DẠNG 5: Năng lượng của tụ điện

1. bí quyết

Năng lượng của tụ điện

Năng lượng của bộ tụ bằng tổng năng lượng của những tụ

${rm{W}} = sumlimits_i^n {{{rm{W}}_i}} = {{rm{W}}_1} + {{rm{W}}_2} + {{rm{W}}_3} + + {{rm{W}}_n}$

Mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng

${rm{w}} = frac{{rm{W}}}{V} = frac{{varepsilon {E^2}}}{{8pi k}}$

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20cm đặt bí quyết nhau 1 cm. Chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có $varepsilon = 6$. Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50V.

a) Tính điện dung của tụ điện

A.212 pFB.106 pFC.$212mu F$D.$106mu F$

b) Tính điện tích của tụ điện

A.$2,{12.10^{ 8}}C$B.$1,{06.10^{ 8}}C$C.$1,{59.10^{ 8}}C$D.$0,{53.10^{ 8}}C$

c) Tính năng lượng của tụ điện, tụ điện có dùng để lúcến nguồn điện được ko?

A.133 nJ. ko thểB.177,3 nJ. ko thểC.266 nJ. ko thểD.332,5 nJ. ko thể

Lời kém chất lượngi

a) Điện dung của tụ điện

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} = frac{{{{6.20}^2}{{.10}^{ 4}}}}{{4pi {{.9.10}^9}{{.10}^{ 2}}}} = 212,pF$

Đáp án A

b) Điện tích của tụ điện: $Q = CU = 1,{06.10^{ 8}}C$

Đáp án B

c) Năng lượng của tụ điện ${rm{W}} = frac{{{Q^2}}}{{2C}} = 266left( {nJ} right)$

Tụ có năng lượng cực kỳ nhỏ đề nghị ko thể dùng để lúcến nguồn điện được.

Đáp án C

Ví dụ 2: Một tụ điện có điện dung C = 2 pF được tích điện, điện tích của tụ là 10-3C. Nối tụ điện đó vào bộ ắc quy có suất điện động E = 50V. Bản tích điện dương nối có cực dương. Hỏi lúc đó năng lượng của bộ ác qui tăng lên hay kém chất lượngm đi? Tăng hay kém chất lượngm bao nhiêu?

A.nháim 0,4975JB.Tăng 0,4975JC.fakem 0,5JD.Tăng 0,5J

Lời nháii

Năng lượng của tụ điện trước lúc nối mang ắc quy là ${rm{W}} = frac{{{Q^2}}}{{2C}} = 0,5,J$

Sau lúc nối có ắc quy, ta có U = E buộc buộc đề nghị năng lượng của tụ điện từ bây giờ là ${rm{W}} = frac{{C{E^2}}}{2} = 2,{5.10^{ 3}},J$

Ta có: $Delta {rm{W}} = {rm{W}} {rm{W}} = 0,4975J < 0$, vậy khi đó năng lượng của bộ ắc quy giảm đi.

Đáp án A

Ví dụ 3:Một tụ điện phẳng mà điện môi có $varepsilon = 2$ mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 100 V; khoảng biện pháp giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 25cm2.

a) Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ

A.7,06.10-3(J/m3).B.3,53.10-3(J/m3).

C.4,236.10-3(J/m3).D.l,765.10-3(J/m3).

b) Sau lúc ngắt tụ ra khỏi nguồn, điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng ko. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi.

A.2nJ.B.4nJ.C.6nJ.D.8nJ.

Lời kém chất lượngi

a) Mật độ năng lượng điện trường trong tụ

${rm{w}} = frac{{varepsilon {E^2}}}{{8pi k}} = frac{{2{{left( {frac{{100}}{{0,{{5.10}^{ 2}}}}} right)}^2}}}{{8pi {{.9.10}^9}}} = 3,{53.10^{ 3}}$

Đáp án B

b) Nhiệt lượng toả ra ở điện môi chính là năng lượng của tụ

${rm{W}} = frac{{C{U^2}}}{2} = frac{{varepsilon S}}{{8pi kd}}{U^2} = frac{{2,{{25.10}^{ 4}}}}{{8pi {{.9.10}^9}.0,{{5.10}^{ 2}}}}{.100^2} = 2nJ$

Đáp án A

Ví dụ 4:Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung ${C_1} = 1{rm{ }}mu F$ tích điện đến hiệu điện thế U1= 100V; tụ điện 2 có điện dung ${C_2} = 2{rm{ }}mu F$ tích điện đến hiệu điện thế U2= 200V. Nối những bản tích điện cùng dấu có nhau. Tính nhiệt lượng toả ra sau lúc nối những bản?

A.$frac{1}{{150}}J$B.$frac{1}{{450}}J$C.$frac{1}{{300}}J$D.$frac{1}{{600}}J$

Lời kém chất lượngi

Điện tích của tụ C1và C2trước lúc nối là $left{ begin{array}{l}{Q_1} = {C_1}{U_1} = {10^{ 4}}C\{Q_2} = {C_2}{U_2} = {4.10^{ 4}}Cend{array} right.$

lúc nối những bản cùng dấu thì sẽ có sự phân bố lại điện tích trên những bản, áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta được

$Q{_1} + Q{_2} = {Q_1} + {Q_2} = {5.10^{ 4}}C$

Hơn nữa, lúc nối bởi vậy thì ta có $U{_1} = U{_2}$

$begin{array}{l} Rightarrow frac{{Q{_1}}}{{{C_1}}} = frac{{Q{_2}}}{{{C_2}}} Rightarrow frac{{Q{_1}}}{{Q{_2}}} = frac{{{C_1}}}{{{C_2}}} = frac{1}{2}\ Rightarrow left{ begin{array}{l}Q{_1} = frac{5}{3}{.10^{ 4}}C\Q{_2} = frac{{10}}{3}{.10^{ 4}}Cend{array} right. Rightarrow U{_1} = U{_2} = frac{{Q{_1}}}{{{C_1}}} = frac{{500}}{3}Vend{array}$

Nhiệt lượng tỏa ra sau lúc nối những bản là:

$Delta {rm{W}} = {W_{truoc}} {W_{sau}} = frac{1}{2}left( {{C_1}U_1^2 + {C_2}U_2^2} right) frac{1}{2}left( {{C_1} + {C_2}} right)U_1^2 = frac{1}{{300}}J$

Đáp án A

Ví dụ 5:Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có $C = 10mu F$ được nối vào hiệu điện thế 100 V

a) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao ví như 1 tụ bị đánh thủng

A.tăng trưởng thêm 2,5.10-3JB.nháim đi 2,5.10-3J

C.lớn mạnh thêm 5.10-3JD.fakem đi 5.10-3J

b) Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị lãng phí do phóng điện. mua năng lượng lãng phí đó.

A.5mJ.B.10mJ.C.0mJ.D.15mJ.

Lời kém chất lượngi

a) Vì 5 tụ giống nhau mắc nối tiếp, buộc buộc đề nghị ban đầu ta có ${C_1} = frac{{{C_b}}}{5} = 2mu F$

Lúc sau mất đi một tụ, ta có ${C_2} = frac{{{C_b}}}{4} = 2,5mu F$

Độ chênh lệch năng lượng lúc trước và sau là

$Delta {rm{W}} = {W_2} {W_1} = frac{1}{2}left( {{C_2} {C_1}} right)U_{}^2 = 2,{5.10^{ 3}}J > 0J$.

Vậy năng lượng của bộ tụ tăng dung tích 2,5.10-3J khi 1 tụ bị đánh thủng

Đáp án A

b) Ta tạo cho nếu tổng quát gồm n tụ và có 1 tụ bị đánh thủng

+ Trước khi tụ điện bị đánh thủng, điện tích của bộ tụ điện là: ${q_1} = frac{{CU}}{n}$

+ Sau khi tụ điện bị đánh thủng thì ${q_2} = frac{{CU}}{{n 1}}$

+ Điện tích của bộ tụ điện tăng lên 1 lượng $Delta q = {q_2} {q_1} = frac{{CU}}{{nleft( {n 1} right)}}$

+ Năng lượng của tụ điện tăng lên do nguồn điện đã thực hành công để đưa thêm điện tích tới tụ điện $ Rightarrow A = Delta qU = frac{{C{U^2}}}{{nleft( {n 1} right)}}$

+ Gọi năng lượng tiêu hao do sự đánh thủng là W, theo định luật bảo toàn năng lượng, ta được:

${rm{W}} = A Delta {rm{W}} = frac{{C{U^2}}}{{2nleft( {n 1} right)}}$

+ Áp dụng vào bài toán trên và thay n = 5 ta được W = 5.10-3J

Đáp án B.

Ví dụ 6:Một tụ điện phẳng điện dung $C = {rm{ }}0,12{rm{ }}mu F$ có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi $varepsilon = 5$. Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V.

a) Tính dung tích những bản của tụ điện, điện tích và năng lượng của tụ.

A.$S = 0,45{m^2};{rm{ }}Q = 12mu C;{rm{ }}W = 0,6mJ$ .

B.$S = 0,54{m^2};{rm{ }}Q = 9mu C;{rm{ }}W = 0,45mJ$

C.$S = 0,54{m^2};{rm{ }}Q = 12mu C;{rm{ }}W = 0,6mJ$.

D.$S = 0,45{m^2};{rm{ }}Q = 9mu C;{rm{ }}W = 0,45mJ$.

b) Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện ${C_1} = 0,15{rm{ }}mu F$ chưa được tích điện. Năng lượng của bộ tụ là?

A.0,27mJ.B.0,36mJ.C.0,54mJ.D.0,18mJ.

Lời kém chất lượngi

a) dung tích những bản của tụ điện

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} Rightarrow S = frac{{4pi kdC}}{varepsilon } = frac{{4pi {{.9.10}^9}.0,{{2.10}^{ 3}}.0,{{12.10}^{ 6}}}}{5} = 0,54,{m^2}$

Điện tích của tụ $Q = CU = 12mu C$

Năng lượng của tụ: ${rm{W}} = frac{{C{U^2}}}{2} = 0,6mJ$

Đáp án C.

b) Khi ngắt tụ khỏi nguồn thì điện tích Q = 12 μC ko đổi nên tụ mới được mắc song song sở hữu tụ ban đầu.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta được Q1+ Q2= Q = 12 μC

Vì 2 tụ được mắc song song phải

${U_{AB}} = {U_1} = {U_2} = frac{{{Q_1}}}{C} = frac{{{Q_2}}}{{{C_1}}} Rightarrow frac{{{Q_1}}}{{{Q_2}}} = frac{C}{{{C_1}}} = frac{4}{5}$

$left{ begin{array}{l}{Q_1} = frac{{16}}{3}mu C\{Q_2} = frac{{20}}{3}mu Cend{array} right. Rightarrow {U_{AB}} = frac{{{Q_1}}}{C} = 44,4V$

Năng lượng của bộ tụ là

${rm{W}} = frac{1}{2}left( {C + {C_1}} right)U_{AB}^2 = 0,27mJ$

Đáp án A.

Ví dụ 7:Một tụ điện 6 μF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V.

a) Tính điện tích của mỗi bản tụ.

A. Điện tích bản dương là 60 μC, bản âm là -60 μC

B. Điện tích bản dương là 72 μC, bản âm là -72 μC.

C. Điện tích bản dương là 48 μC, bản âm là -48 μC.

D. Điện tích bản dương là 56 μC, bản âm là -56 μC.

b) Hỏi tụ điện tích lũy một năng lượng cực đại là bao nhiêu?

A. 8,64.10-4J. B. 5,76.10-4J. c. 4,32.10-4J. D. 6,48.10-4J.

c) Tính công trung bình mà nguồn điện triển khai để đưa 1 e từ bản sở hữu điện tích dương đến bản có điện tích âm?

A. 9,6.1-19J. B. 19,2.10-19J. c. 38,4.10-19J. D. 4,8.10-19J.

Lời fakei

a) Điện tích của tụ

Q = CU = 6.10-6.12 = 72 μC

Điện tích bản dương là 72μC, bản âm là -72μC

Đáp án B.

b) Năng lượng mà tụ tích được

${rm{W}} = frac{{C{U^2}}}{2} = 4,{32.10^{ 4}}J$

Đáp án C.

c) Công trung bình mà nguồn điện thực hiện để đưa 1 e từ bản mang điện tích dương đến bản mang điện tích âm đồng ý bởi

$A = frac{{qU}}{2} = left| e right|frac{U}{2} = 9,{6.10^{ 19}}J$

Đáp án A.

Ví dụ 8:Hai bản của một tụ điện phẳng (thể tích mỗi bản là 200 cm2) được nhúng trong dầu có hằng số điện môi 2,2 và được mắc vào nguồn điện có hđt là 200 V. Tính công cần thiết để kém chất lượngm khoảng giải pháp giữa 2 bản từ 5 cm đến 1 cm (sau khi cắt tụ ra khỏi nguồn)

A.1,2.10-7J.B.2,4.10-7J.C.3,6.10-7J.D.0,6.10-7J.

Lời kém chất lượngi

+ Điện tích của tụ là

$Q = frac{{varepsilon S}}{{4pi k{d_1}}}.U = frac{{2,{{2.200.10}^{ 4}}.200}}{{4pi {{.9.10}^{ 9}}.0,05}} = 1,{556.10^{ 9}}C$

+ Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn và nháim khoảng bí quyết 2 bản từ 5 xuống 1 thì Q ko đổi và C tăng lên 5 lần. Do đó ta có: $U = frac{U}{5} = 40V$

+ Công đòi hỏi để nháim khoảng giải pháp giữa 2 bản là

$A = Qfrac{{Delta U}}{2} = 1,{2.10^{ 7}}J$

Đáp án A.

Ví dụ 9:Tại 4 đỉnh của một hình vuông LMNP có 4 điện tích điểm qL= qM= q = 4.10-8C; qN=qP= -q. Đường chéo của hình vuông có độ dài a = 20 cm.

Hãy chấp thuận:

a) Điện thế tại tâm hình vuông?

A.0B.-1800 VC.1800 VD.800 V

b) Điện thế tại đỉnh L của hình vuông?

A.0B.-1800 VC.1800 VD.800 V

c) Công tối thiểu để đưa q từ L O

A.7,2.10-5JB.3,6.10-5JC.-7,2.10-5JD.-3,6.10-5J

Lời fakei

a) Vì 2 điện tích ở 2 đỉnh đối diện trái dấu nhau đề nghị ta được điện thế ở tâm của hình vuông là 0 V

Đáp án A.

b) Điện thế tại đỉnh L của hình vuông là:

${V_L} = kleft( {frac{{{q_M}}}{{LM}} + frac{{{q_N}}}{{LN}} + frac{{{q_P}}}{{LP}}} right) = {9.10^9}.frac{{ {{4.10}^{ 8}}}}{{0,2}} = 1800V$

Đáp án B.

c) + Công của lực điện là

$A = {q_L}.left( {{V_L} {V_O}} right) = 7,{2.10^{ 5}}J$

+ Công tối thiểu để đưa q từ L đến O là:

A = A = 7,2.105 J

Đáp án A.

Ví dụ 10:Hai điện tích q1= 6,67.10-9C và q2= 13,35.10-9C nằm trong ko khí biện pháp nhau 40 cm. Tính công cần bắt buộc có để đưa hệ điện tích trên lại gần nhau và giải pháp nhau 25 cm

A.-1,2.10-6J.B.1,2.10-6J.C.2,4.10-6J.D.-2,4.10-6J.

Lời fakei

+ Gọi B và C lần lượt là vị trí bí quyết 40cm và 25cm, khi đó điện thế tại B và C do q1gây ra là

${V_{1B}} = frac{{k{q_1}}}{{{r_1}}} = frac{{{{9.10}^9}.6,{{67.10}^{ 9}}}}{{0,4}} = 150,075V$

${V_{1C}} = frac{{k{q_1}}}{{{r_2}}} = frac{{{{9.10}^9}.6,{{67.10}^{ 9}}}}{{0,25}} = 240,12V$

+ Giả sử q1là 1 điểm cố định và đi lại q2từ B đến C. Công cần thiết để đưa hệ điện tích trên lại gần nhau là

$A = {q_2}.left( {{V_{1B}} {V_{1C}}} right) = 1,{2.10^{ 6}}J$

Đáp án B.

DẠNG 6: Điện tích đặt trong điện trường của tụ điện

Ví dụ 1:Hiệu điện thế giữa 2 bản của một tụ điện phẳng là U = 300 V. Một hạt bụi nằm cân bằng giữa 2 bản của tụ điện và biện pháp bản dưới của tụ d1= 0,8 cm. Hỏi sau bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới của tụ giả dụ hiệu điện thế giữa 2 bản kém chất lượngm đi 60 V?

A.0,09 s.B.0,12 s.C.0,06 s.D.0,045 s.

Lời nháii

Để hạt bụi nằm cân bằng trong điện trường thì trọng lực bằng lực điện

$P = F Leftrightarrow mg = qE Leftrightarrow mg = qfrac{U}{d} Rightarrow frac{q}{m} = frac{{gd}}{U} = 2,{67.10^{ 4}}$

Khi U fakem đi 60V thì U = U 60 = 240V thì theo định luật II Newton, ta có

$P F = ma Rightarrow mg qfrac{{U}}{d} = ma Rightarrow a = g frac{{qU}}{{md}}$

Khi hạt bụi rơi chạm bản dưới thì quãng đường đi được là

$s = {d_1} = frac{{a{t^2}}}{2}$

$ Rightarrow t = sqrt {frac{{2{d_1}}}{{g frac{{qU}}{{md}}}}} = sqrt {frac{{2{d_1}}}{{g frac{{qU}}{{md}}}}} = sqrt {frac{{2.0,{{8.10}^{ 2}}}}{{10 2,{{67.10}^{ 4}}.frac{{240}}{{0,{{8.10}^{ 2}}}}}}} = 0,09s$

Đáp án A.

BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG

Câu 1:trình bày nào sau đây làkođúng?

A.Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng ko tiếp xúc có nhau. Mỗi vật đó gọi là một bản tụ.

B.Tụ điện phẳng là tụ điện có hai bản tụ là hai tấm kim cái có khuôn khổ lớn đặt đối diện sở hữu nhau.

C.Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được đo bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ.

D.Hiệu điện thế dừng là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện đã bị đánh thủng.

Câu 2:Điện dung của tụ điện ko lệ thuộc vào:

A.Hình dạng, khuôn khổ của hai bản tụ.

B.Khoảng cách giữa hai bản tụ.

C.Bản chất của hai bản tụ.

D.Chất điện môi giữa hai bản tụ.

Câu 3:Một tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích phần đối diện là S, khoảng giải pháp giữa hai bản tụ là d, lớp điện môi có hằng số điện môi 8, điện dung được tính theo công vật dụngc:

A.$C = frac{{varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.2pi d}}$B.$C = frac{{varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4pi d}}$C.$C = frac{{{{9.10}^9}.S}}{{varepsilon .4pi d}}$D.$C = frac{{{{9.10}^9}.varepsilon S}}{{4pi d}}$

Câu 4:Một tụ điện phẳng, giữ nguyên diện tích đối diện giữa hai bản tụ, tăng khoảng bí quyết giữa hai bản tụ lên hai lần thì

A.Điện dung của tụ điện ko thay đổi.

B.Điện dung của tụ điện tăng lên hai lần.

C.Điện dung của tụ điện kém chất lượngm đi hai lần.

D.Điện dung của tụ điện tăng lên bốn lần.

Câu 5:Bốn tụ điện giống nhau có điện dung C được ghép nối tiếp sở hữu nhau thành một bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện đó là:

A.${C_b} = 4C$B.${C_b} = frac{C}{4}$.C.${C_b} = 2C$D.${C_b} = frac{C}{2}$

Câu 6:Bốn tụ điện giống nhau có điện dung C được ghép song song mang nhau thành một bộ tụ điện. Điện dung của bộ tụ điện đó là:

A.${C_b} = 4C$B.${C_b} = frac{C}{4}$.C.${C_b} = 2C$D.${C_b} = frac{C}{2}$

Câu 7:Một tụ điện có điện dung 500 (pF) được mắc vào hiệu điện thế 100 (V). Điện tích của tụ điện là:

A.q = 5.104(μC).B.q = 5.104(nC).C.q = 5.10-2(μC).D.q = 5.10-4(C).

Câu 8:Một tụ điện phẳng gồm hai bản có dạng hình tròn bán kính 3 (cm), đặt bí quyết nhau 2 (cm) trong ko khí. Điện dung của tụ điện đó là:

A.C = 1,25 (pF).B.C = 1,25 (nF).C.C = 1,25 ($mu $F)D.C = 1,25 (F).

Câu 9:Một tụ điện phẳng gồm hai bản có dạng hình tròn bán kính 5 (cm), đặt giải pháp nhau 2 (cm) trong ko khí. Điện trường đánh thủng đối có ko khí là 3.105(V/m). Hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai bản cực của tụ điện là:

A.Umax= 3000 (V).B.Umax= 6000 (V).C.Umax= 15.103(V).D.Umax= 6.105(V).

Câu 10:Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì

A.Điện dung của tụ điện ko thay đổi.

B.Điện dung của tụ điện tăng lên hai lần.

C.Điện dung của tụ điện fakem đi hai lần.

D.Điện dung của tụ điện tăng lên bốn lần.

Câu 11:Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng phương pháp giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì

A.Điện tích của tụ điện ko thay đổi.

B.Điện tích của tụ điện tăng lên hai lần.

C.Điện tích của tụ điện fakem đi hai lần.

D.Điện tích của tụ điện tăng lên bốn lần.

Câu 12:Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng bí quyết giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ có giá trị là:

A.U = 50 (V).B.U = 100 (V).C.U = 150(V).D.U = 200 (V).

Câu 13:Hai tụ điện có điện dung C1= 0,4 (μF), C2= 0,6 (μF) ghép song song sở hữu nhau. Mắc bộ tụ điện đó vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 (V) thì một trong hai tụ điện đó có điện tích bằng 3.10-5(C). Hiệu điện thế của nguồn điện là:

A.U = 75 (V).B.U = 50 (V).C.U = 7,5.10-5(V).D.U = 5.10-4(V).

Câu 14:Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C1= 10 (μF), C2= 15 (μF), C3= 30 (μF) mắc nối tiếp có nhau. Điện dung của bộ tụ điện là:

A.Cb= 5(μF).B.Cb= 10(μF)C.Cb= 15(μF)D.Cb= 55(μF)

Câu 15:Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C1= 10 (μF), C2= 15 (μF), C3= 30 (μF) mắc song song mang nhau. Điện dung của bộ tụ điện là:

A.Cb= 5(μF).B.Cb= 10(μF)C.Cb= 15(μF)D.Cb= 55(μF)

Câu 16:Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1= 20 (μF), C2= 30 (μF) mắc nối tiếp mang nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của bộ tụ điện là:

A.Qb= 3.10-3(C).B.Qb= 1,2.10-3(C).C.Qb= 1,8.10-3(C).D.Qb= 7,2.10-4(C).

Câu 17:Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1= 20 (μF), C2= 30 (μF) mắc nối tiếp mang nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của mỗi tụ điện là:

A.Q1= 3.10-3(C) và Q2= 3.10-3(C).

B.Q1= 1,2.10-3(C) và Q2= 1,8.10-3(C).

C.Q1= 1,8.10-3(C) và Q2= 1,2.10-3(C).

D.Q1= 7,2.10-4(C) và Q2= 7,2.10-4(C).

Câu 18:Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1= 20 (μF), C2= 30 (μF) mắc nối tiếp mang nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Hiệu điện thế trên mỗi tụ điện là:

A.U1= 60 (V) và U2= 60 (V).

B.U1= 15 (V) và U2= 45 (V).

C.U1= 36 (V) và U2= 24 (V).

D.U1= 30 (V) và U2= 30 (V).

Câu 19:Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1= 20 (μF), C2= 30 (μF) mắc song song sở hữu nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Hiệu điện thế trên mỗi tụ điện là:

A.U1= 60 (V) và U2= 60 (V).

B.U1= 15 (V) và U2= 45 (V).

C.U1= 45 (V) và U2= 15 (V).

D.U1= 30 (V) và U2=30 (V).

Câu 20:Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1= 20 (μF), C2= 30 (μF) mắc song song vói nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của mỗi tụ điện là:

A.Q1= 3.10-3(C) và Q2= 3.10-3(C).

B.Q1= 1,2.10-3(C) và Q2= 1,8.10-3(C).

C.Q1= 1,8.10-3(C) và Q2= 1,2.10-3(C)

D.Q1= 7,2.10-4(C) và Q2= 7,2.10-4(C).

Câu 21:Một tụ điện điện dung 5μF được tích điện đến điện tích bằng 86μC. Tính hiệu điện thế trên hai bản tụ:

A.17,2VB.27,2 VC.37,2VD.47,2V

Câu 22:Một tụ điện điện dung 24nF tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có bao nhiêu electron mới chuyển động đến bản âm của tụ điện:

A.575.1011electronB.675.1011electronC.775.1011electronD.875.1011electron

Câu 23:Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. bằng lòng năng lượng mà đèn tiêu thụ trong mỗi lần đèn lóe sáng.

A.20,8JB.30,8JC.40,8JD.50,8J

Câu 24:Bộ tụ điện trong loại đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Mỗi lần đèn lóe sáng tụ điện phóng điện trong thời gian 5ms. Tính công suất phóng điện của tụ điện:

A.5,17kWB.6,17kWC.817kWD.8,17kW

Câu 25:Một tụ điện có điện dung 500pF mắc vào hai cực của một thứ phát điện có hiệu điện thế 220V. Tính điện tích của tụ điện:

A.0,31 μCB.0,21 μCC.0,11μCD.0,01μC

Câu 26:Tụ điện phẳng ko khí có điện dung 5nF. Cường độ điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.105V/m, khoảng biện pháp giữa hai bản là 2mm. Điện tích lớn nhất có thể tích cho tụ là:

A.2 $mu $CB.3 $mu $CC.2,5$mu $CD.4$mu $C

Câu 27:Năng lượng điện trường trong tụ điện tỉ lệ có:

A.hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện

B.điện tích trên tụ điện

C.bình phương hiệu điện thế hai bản tụ điện

D.hiệu điện thế hai bản tụ và điện tích trên tụ

Câu 28:Một tụ điện có điện dung 5nF, điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.105V/m, khoảng bí quyết giữa hai bản là 2mm. Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản tụ là:

A. 600VB. 400VC.500VD.800V

Câu 29:Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tính điện tích của tụ điện:

A.10μCB.20 μCC.30μCD.40μC

Câu 30:Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tích điện cho tụ rồi ngắt khỏi nguồn, tăng điện dung tụ lên hai lần thì hiệu điện thế của tụ khi đó là:

A.2500VB. 5000VC.10000VD.1250V

Câu 31:Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.106V/m, khoảng phương pháp giữa hai bản tụ là lmm, điện dung là 8,85.10-11F. Hỏi hiệu điện thế tối đa có thế đặt vào hai bản tụ là bao nhiêu:

A.3000VB.300VC.30 000VD.1500V

Câu 32:Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.106V/m, khoảng bí quyết giữa hai bản tụ là lmm, điện dung là 8,85.10-11F. Hỏi điện tích cực đại mà tụ tích được:

A.26,65.10-8CB.26,65.10-9CC.26,65.10-7CD.13.32. 10-8C

Câu 33:Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng bí quyết giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện sở hữu nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ bằng:

A.24 V/mB.2400 V/mC.24000 V/mD.2,4 V

Câu 34:Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng biện pháp giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện mang nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Ngắt tụ khỏi nguồn và nối hai bản tụ bằng dây dẫn thì năng lượng tụ nháii phóng ra là:

A.5,76.10-4JB.1,152.10-3JC.2,304.10-3JD.4,217.10-3J

Câu 35:Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ:

A.không đổiB.tăng gấp đôiC.tăng gấp bốnD.kém chất lượngm một nửa

Câu 36:Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, fakem điện dung xuống còn một nửa thì điện tích của tụ:

A.không đổiB.tăng gấp đôiC.kém chất lượngm còn một nửaD.fakem còn một phần tư

Câu 37:Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, fakem điện dung xuống còn một nửa thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ:

A.không đổiB.tăng gấp đôiC.nháim còn một nửaD.nháim còn một phần tư

Câu 38:Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, nháim điện dung xuống còn một nửa thì năng lượng của tụ:

A.không đổiB.tăng gấp đôiC.kém chất lượngm còn một nửaD.nháim còn một phần tư

Câu 39:Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng biện pháp giữa hai bản tụ là 1 mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối có không khí là 3.106V/m. Hiệu điện thế và điện tích cực đại của tụ là:

A.1500V; 3mCB.3000V; 6mCC.6000V; 9mCD.4500V; 9mC

Câu 40:Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng phương pháp giữa hai bản tụ là 1 mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối sở hữu không khí là 3.106V/m. Năng lượng tối đa mà tụ tích trữ được là:

A.4,5JB.9JC.18JD.13,5J

Câu 41:Một tụ điện phẳng mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 500V. Ngắt tụ khỏi nguồn rồi tăng khoảng biện pháp lên hai lần. Hiệu điện thế của tụ điện khi đó:

A.nháim hai lầnB.tăng hai lầnC.tăng 4 lầnD.nháim 4 lần

Câu 42:Nối hai bản tụ điện phẳng có hai cực của acquy. trường hợp dịch chuyển những bản xa nhau thì trong khi dịch chuyển có cái điện đi qua acquy không?

A. lúc đầu có loại điện đi từ cực dương sang cực âm của acquy sau đó mẫu điện có chiều ngược lại

B. lúc đầu có chiếc điện đi từ cực âm sang cực dương của acquy sau đó cái điện có chiều ngược lại

C. chiếc điện đi từ cực âm sang cực dương

D. chiếc điện đi từ cực dương sang cực âm

Câu 43:Nối hai bản tụ điện phẳng sở hữu hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi $varepsilon $ thì điện dung C và hiệu điện thế giữa hai bản tụ sẽ:

A.C tăng, U tăngB.C tăng, U nháimC.C kém chất lượngm, U fakemD.C kém chất lượngm, U tăng

Câu 44:Nối hai bản tụ điện phẳng sở hữu hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi $varepsilon $ thì năng lượng W của tụ và cường độ điện trường E giữa hai bản tụ sẽ:

A.W tăng; E tăngB.W tăng; E fakemC.W nháim; E fakemD.W fakem; E tăng

Câu 45:Một tụ điện phẳng có điện dung 7nF chứa đầy điện môi có hằng số điện môi $varepsilon $, diện tích mỗi bản là 15cm2và khoảng cách giữa hai bản bằng 10-5m. Tính hằng số điện môi $varepsilon $:

A.3,7B.3,9C.4,5D.5,3

Câu 46:Một tụ điện phẳng hai bản có dạng hình tròn bán kính 2cm đặt trong không khí cách nhau 2mm. Điện dung của tụ điện đó là:

A.l,2pFB.l,8pFC.0,87pFD.0,56pF

Câu 47:Một tụ điện phẳng hai bản có dạng hình tròn bán kính 2cm đặt trong không khí cách nhau 2mm. Có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai bản tụ đó, biết điện trường nhỏ nhất có thể đánh thủng không khí là 3.106V/m:

A.3000 VB.6000VC.9000VD.10000 V

Câu 48:Một tụ điện phẳng không khí mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 200V, diện tích mỗi bản là 20cm2, hai bản cách nhau 4mm. Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ điện:

A.0,11 J/m3B.0,27 J/m3C.0,027 J/m3D.0,011 J/m3

Câu 49:Điện dung của tụ điện phẳng lệ thuộc vào:

A.hình dạng, độ lớn tụ và bản chất điện môi

B.khuôn khổ, vị trí tương đối của 2 bản và bản chất điện môi

C.hình dạng, kích cỡ, vị trí tương đối của hai bản tụ

D.hình dạng, kích thước, vị trí tương đối của hai bản tụ và bản chất điện môi

Câu 50:Hai bản tụ điện phẳng hình tròn bán kính 60 cm, khoảng cách giữa hai bản là 2mm, giữa hai bản là không khí. Điện dung của tụ là:

A.5nFB.0,5nFC.50nFD.5μF

Câu 51:Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép song song vói nhau thì điện dung của bộ tụ là:

A.CB.2CC.C/3D.3C

Câu 52:Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép nối tiếp sở hữu nhau thì điện dung của bộ tụ là:

A.CB.2CC.C/3D.3C

Câu 53: Bộ ba tụ điện C1= C2= C3/ 2 ghép song song rồi nối vào nguồn có hiệu điện thế 45V thì điện tích của bộ tụ là 18.10-4C. Tính điện dung của những tụ điện:

A.C1=C2=5μF; C3=10 μF

B.C1= C2= 8μF; C3=16 μF

C.C1= C2=10μF; C3=20 μF

D.C1= C2= 15μF; C3= 30 μF

Câu 54:Hai tụ điện có điện dung C1= 2 μF; C2= 3 μF mắc nối tiếp nhau. Tính điện dung của bộ tụ:

A.1,8 $mu $FB.1,6 $mu $FC.1,4 $mu $FD.1,2 $mu $F

Câu 55:Hai tụ điện có điện dung C1= 2 μF; C2= 3 μF mắc nối tiếp nhau. Đặt vào bộ tụ hiệu điện thế một chiều 50V thì hiệu điện thế của những tụ là:

A.U1= 30V; U2= 20V

B.U1= 20V; U2= 30V

C.U1= 10V; U2=40V

D.U1= 250V; U2= 25V

Câu 56:Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ, C1= 1μF; C2= C3= 3$mu $F. Khi nối hai điểm M, N mang nguồn điện thì C1có điện tích q1= 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Hiệu điện thế đặt vào bộ tụ đó là:

A.4VB.6VC.8VD.10V

Câu 57:Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ ở trên, C1= 1μF; C2= C3= 3 μF. Khi nối hai điểm M, N mang nguồn điện thì C1có điện tích q1= 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Điện dung C4là:

A.1 μFB.2μFC.3 μFD.4 μF

Câu 58:Ba tụ C1= 3nF, C2= 2nF, C3= 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ sở hữu hiệu điện thế 30V. Tính điện dung của cả bộ tụ:

A.2nFB.3nFC.4nFD.5nF

Câu 59:Ba tụ C1= 3nF, C2= 2nF, C3= 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ sở hữu hiệu điện thế 30V. Tụ C1bị đánh thủng. tậu điện tích và hiệu điện thế trên tụ C3:

A.U3= 15V; q3= 300nC

B.U3= 30V; q3= 600nC

C.U3= 0V; q3= 600nC

D.U3= 25V; q3= 500nC

Câu 60:Hai tụ điện điện dung C1= 0,3nF, C2= 0,6nF ghép nối tiếp, khoảng cách giữa hai bản tụ của hai tụ như nhau bằng 2mm. Điện môi của mỗi tụ chỉ chịu được điện trường có cường độ lớn nhất là 104V/m. Hiệu điện thế giới hạn được phép đặt vào bộ tụ đó bằng:

A.20VB.30VC.40VD.50V

Câu 61:Hai tụ điện C1= 0,4 μF; C2= 0,6 μF ghép song song rồi mắc vào hiệu điện thế U < 60V thì một trong hai tụ có điện tích 30μC. Tính hiệu điện thế U và điện tích của tụ kia:

A.30V; 5 μCB.50V; 50 μCC.25V; 10 μCD.40V; 25 μC

Câu 62:Ba tụ điện ghép nối tiếp có C1= 20pF, C2= 10pF, C3= 30pF. Tính điện dung của bộ tụ đó:

A.3,45pFB.4,45pFC.5,45pFD.6,45pF

Câu 63:Một mạch điện như hình vẽ, C1= 3 μF, C2= C3= 4 μF. Tính điện dung của bộ tụ:

A.3μFB.5μFC.7 μFD.12 μF

Câu 64:Một mạch điện như hình vẽ trên, C1= 3 μF, C2= C3= 4 μF. Nối hai điểm M, N mang hiệu điện thế 10V. Điện tích trên mỗi tụ điện là:

A.q1= 5 μC; q2= q3= 20 μC

B.q1= 30 μC; q2= q3= 15 μC

C.q1= 30 μC; q2= q3= 20 μC

D.q1= 15 μC; q2= q3= 10 μC

Câu 65:Ba tụ điện có điện dung bằng nhau và bằng C. Để được bộ tụ có điện dung là C/3 ta nên ghép những tụ đó thành bộ:

A.3 tụ nối tiếp nhauB.3 tụ song song nhauC.(C1nt C2)//C3D.(C1// C2) nt C3

Câu 66:Ba tụ điện C1= C2= C, C3= 2C. Để được bộ tụ có điện dung là C thì những tụ bắt buộc ghép:

A.3 tụ nối tiếp nhauB.(C1// C2) nt C3C.3 tụ song song nhauD.(C1nt C2)// C3

Câu 67:Hai tụ giống nhau có điện dung C ghép nối tiếp nhau và nối vào nguồn một chiều hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là Wt, khi chúng ghép song song và nối vào hiệu điện thế cũng là U thì năng lượng của bộ tụ là Ws, ta có:

A.Wt= WsB.Ws= 4WtC.Ws= 2WtD.Wt= 4Ws

Câu 68:Ba tụ C1= 3nF, C2= 2nF, C3= 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ mang hiệu điện thế 30V. Tính hiệu điện thế trên tụ C2.

A.12VB.18VC.24VD.30V

Câu 69:Ba tụ C1= 3nF, C2= 2nF, C3= 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ có hiệu điện thế 30V. Tụ C1bị đánh thủng. sắm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C1.

A.U1= 15V; q1= 300nCB.U1= 30V; q1= 600nC

C.U1= 0 V; q1= 0 nCD.U1= 25V; q1= 500nC

Câu 70:Ba tụ C1= 3nF, C2= 2nF, C3= 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ mang hiệu điện thế 30V. Tụ C1bị đánh thủng. chọn điện tích và hiệu điện thế trên tụ C2.

A.U2= 15V; q2= 300nCB.U2= 30V; q2= 600nC

C.U2= 0V; q2= OnCD.U2= 25V; q2= 500nC

Câu 71:Trong phòng thực nghiệm có một số tụ điện loại 6μF. Số tụ nên dùng ít nhất để tạo thành bộ tụ có điện dung tương đương là 4,5 μF là:

A.3B.5C.4D.6

Câu 72:Có những tụ giống nhau điện dung là C, muốn ghép thành bộ tụ có điện dung là 5C/3 thì số tụ cần dùng ít nhất là:

A.3B.4C.5D.6

Câu 73:Hai tụ điện có điện dung C1= 2C2mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U thì hiệu điện thế của hai tụ quan hệ mang nhau:

A.U1= 2U2B.U2= 2U1C.U2= 3U1D.U1= 3U2

Câu 74:Hai tụ điện có điện dung C1= 2C2mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U. Dìm tụ C2vào điện môi lỏng có hằng số điện môi là 2. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ C1 sẽ:

A.tăng 3/2 lầnB.tăng 2 lầnC.nháim còn 1/2 lầnD.kém chất lượngm còn 2/3 lần

Câu 75:Một tụ điện phẳng đặt thẳng đứng trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ:

A.tăng 2 lầnB.tăng 3/2 lầnC.tăng 3 lầnD.nháim 3 lần

Câu 76:Một tụ điện phẳng đặt nằm ngang trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ:

A.fakem còn 1/2B.nháim còn 1/3C.tăng 3/2 lầnD.kém chất lượngm còn 2/3 lần

Câu 77:Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1= 20 (μF), C2= 30 (μF) mắc song song có nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Hiệu điện thế trên mỗi tụ điện là:

A.U1= 60 (V) và U2= 60(V).

B.U1= 15 (V) và U2= 45 (V).

C.U1= 45 (V) và U2= 15 (V).

D.U1= 30 (V) và U2= 30(V).

Câu 78:Một bộ tụ điện gồm 10 tụ điện giống nhau (C = 8 μF) ghép nối tiếp sở hữu nhau. Bộ tụ điện được nối có hiệu điện thế không đổi U = 150 (V). Độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện sau khi có một tụ điện bị đánh thủng là:

A.$Delta {rm{W}} = 9left( {mJ} right)$B.$Delta {rm{W}} = 10left( {mJ} right)$.C.$Delta {rm{W}} = 19left( {mJ} right)$.D.$Delta {rm{W}} = 1left( {mJ} right)$.

Câu 79:Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C1= 10 (μF), C2= 15 (μF), C3= 30 (μF) mắc nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện là:

A.Cb= 5(μF).B.Cb= 10 (μF).C.Cb= 15 (μF).D.Cb= 55 (μF).

Câu 80:Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C1= 20 (μF), C2= 30 (μF) mắc nối tiếp với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của mỗi tụ điện là:

A.Q1= 3.10-3(C) và Q2= 3.10-3(C).B.Q1= 1,2.10-3(C) và Q2= 1,8.10-3(C).

C.Q1=1,8.10-3(C) và Q2= 1,2.10-3(C)D.Q1 = 7,2.10-4(C) và Q2 = 7,2.10-4(C).

ĐÁP ÁN

HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT

Câu 1:Đáp án D

Hiệu điện thế giới hạn là hiệu điện thế lớn nhất đặt vào hai bản tụ điện mà lớp điện môi của tụ điện vẫn chưa bị đánh thủng.

Câu 2: Đáp án C.

Điện dung của tụ điện thuộc về vào hình dạng, kích thước, khoảng cách giữa hai bản tụ và chất điện môi giữa hai bản tụ. Không lệ thuộc vào bản chất của hai bản tụ.

Câu 3: Đáp án B.

Công đồ vậtc tính điện dung của tụ điện phẳng:

$C = frac{{varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4pi d}}$

Câu 4: Đáp án C.

Áp dụng công máyc tính điện dung của tụ điện phẳng $C = frac{{varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4pi d}}$ ta thấy:

Một tụ điện phẳng, khi ta giữ nguyên diện tích đối diện giữa hai bản tụ, tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên hai lần thì điện dung của tụ điện kém chất lượngm đi hai lần.

Câu 5: Đáp án B.

Áp dụng công đồ vậtc tính điện dung của bộ tụ điện gồm n tụ điện giống nhau mắc nối tiếp ${C_b} = frac{C}{n}$

Câu 6: Đáp án A.

Áp dụng công đồ vậtc tính điện dung của bộ tụ điện gồm n tụ điện giống nhau mắc song song Cb= n.C

Câu 7: Đáp án C.

Áp dụng công lắp thêmc tính điện tích của tụ điện q = C.U với C = 500 (pF) = 5.10-10(F) và U = 100 (V). Điện tích của tụ điện là q = 5.10-8(C) = 5.10-2(μC).

Câu 8: Đáp án A.

Áp dụng công máyc tính điện dung của tụ điện phẳng $C = frac{{varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4pi d}}$, với không khí có$varepsilon = 1$, diện tích $S = pi {R^2}$, R = 3 (cm) = 0,03 (m), d = 2(cm) = 0,02(m). Điện dung của tụ điện đó là

C = 1,25.10-12(F) = 1,25 (pF).

Câu 9: Đáp án B.

Áp dụng công đồ vậtc Umax= Emax.d

với d = 2 (cm) = 0,02 (m) và Emax= 3.105(V/m).

Hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai bản cực của tụ điện là U = 6000 (V).

Câu 10: Đáp án C.

Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 (V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì điện tích của tụ điện không thay đổi còn điện dung của tụ điện giảm đi 2 lần do điện dung tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản

$C = frac{{varepsilon S}}{{k.4pi d}}$

Câu 11: Đáp án A.

Câu 12: Đáp án B.

Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50(V). Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp hai lần thì điện tích của tụ điện không thay đổi còn điện dung của tụ điện giảm đi 2 lần, suy ra hiệu điện thế giữa hai bản tụ tăng lên 2 lần: U = 100 (V).

Câu 13: Đáp án B.

Xét tụ điện C1= 0,4 ($mu $F ) = 4.10-7(C) được tích điện q = 3.10-5(C) ta suy ra U = q/C = 75 (V).

Xét tụ điện C2= 0,6 ($mu $F ) = 6.10-7(C) được tích điện q = 3.10-5(C) ta suy ra U = q/C = 50 (V).

Theo bài ra U < 60 (V) suy ra hiệu điện thế U = 50 (V) thoả mãn.

Vậy hiệu điện thế của nguồn điện là U = 50 (V).

Câu 14: Đáp án A.

Áp dụng công thiết bịc tính điện dung của bộ tụ điện mắc nối tiếp: $frac{1}{C} = frac{1}{{{C_1}}} + frac{1}{{{C_2}}} + + frac{1}{{{C_n}}}$

Câu 15: Đáp án D. 

Áp dụng công lắp thêmc tính điện dung của bộ tụ điện mắc song song: C = C1+ C2+ + Cn

Câu 16: Đáp án D.

Điệp dung của bộ tụ điện là Cb= 12(μF) = 12.10-6(F).

Điện tích của bộ tụ điện là Qb= Cb.U, với U = 60 (V). Suy ra Qb= 7,2. 10-4(C).

Câu 17: Đáp án D.

Ta có: ${C_b} = frac{{{C_1}{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}} = frac{{20.30}}{{20 + 30}} = 12mu F$

Điện tích của bộ tụ là

Qb= CbU = 12.10-6.60 = 7,2.10-4(C).

những tụ điện mắc nối tiếp với nhau thì điện tích của bộ tụ điện bằng điện tích của mỗi thụ thành phần:

Qb= Q1= Q2= . = Qn

bắt buộc điện tích của mỗi tụ điện là

Q1= 7,2.10-4(C) và Q2=7,2.10-4(C).

Câu 18: Đáp án C.

Áp dụng công thiết bịc tính điện tích của tụ điện Q = CU, với Q1= Q2= 7,2.10-4(C).

Ta tính được U1= 36 (V) và U2= 24 (V).

Câu 19: Đáp án A.

Bộ tụ điện gồm các tụ điện mắc song song thì hiệu điện thế được xác định: U = U1= U2.

Câu 20: Đáp án B.

Bộ tụ điện gồm các tụ điện mắc song song thì hiệu điện thế được xác định: U1= U2= U = 60 (V)

Điện tích của mỗi tụ điện là Q = CU, suy ra

Q1= 1,2.10-3(C) và Q2= 1,8.10-3(C)

Câu 21: Đáp án A.

$U = frac{Q}{C} = 17,2V$

Câu 22: Đáp án B.

Số electron di chuyển đến bản âm của tụ điện là:

$n = frac{Q}{{left| e right|}} = frac{{CU}}{{left| e right|}} = frac{{{{24.10}^{ 9}}.450}}{{1,{{6.10}^{ 19}}}} = {675.10^{11}}$

Câu 23: Đáp án C.

${rm{W}} = frac{{C{U^2}}}{2} = 40,8J$

Câu 24: Đáp án D.

$P = frac{{rm{W}}}{t} = 8160W = 8,16kW$

Câu 25: Đáp án C.

Q = CU = 0,11μC

Câu 26: Đáp án B.

Qmax=CUmax=C.Emax.d = 3μC

Câu 27: Đáp án C.

W ~ U2

Câu 28: Đáp án A.

Umax= Emax.d = 3.105.2.10-3= 600V

Câu 29: Đáp án A.

dùng công vật dụngc Q = CU

Câu 30: Đáp án A.

Ngắt tụ khỏi nguồn thì Q không đổi mà C tăng lên 2 lần đề nghị U sẽ giảm đi 2 lần

$ Rightarrow U = frac{U}{2} = 2500V$

Câu 31: Đáp án A.

Sử dụng công thiết bịc Umax= Emax.d

Câu 32: Đáp án A.

Sử dụng công vật dụngc Qmax= CUmax= C.Emax.d

Câu 33: Đáp án B.

$E = frac{U}{d} = frac{{24}}{{0,01}} = 2400V/m$

Câu 34: Đáp án A.

${rm{W}} = frac{{C{U^2}}}{2} = 5,{76.10^{ 4}}J$

Câu 35: Đáp án B.

Q ~ U buộc buộc bắt buộc U tăng 2 lần thì Q cũng tăng lên 2 lần

Câu 36: Đáp án A.

Ngắt tụ khỏi nguồn thì điện tích không đổi

Câu 37: Đáp án B.

Ngắt tụ khỏi nguồn thì điện tích không đổi mà C giảm xuống một nửa buộc bắt buộc U tăng gấp đôi

Câu 38: Đáp án B.

Ngắt tụ khỏi nguồn thì điện tích không đổi mà C giảm xuống một nửa, $W~frac{1}{U}$ buộc buộc phải W tăng 2 lần

Câu 39: Đáp án B.

$left{ begin{array}{l}{U_{max }} = {E_{max }}.d = {3.10^6}{.10^{ 3}} = 3000V\{Q_{max }} = C.{U_{max }} = 6mCend{array} right.$

Câu 40: Đáp án B.

${{rm{W}}_{{rm{max}}}} = frac{{CU_{max }^2}}{2} = frac{{CE_{max }^2.{d^2}}}{2} = frac{{18}}{2} = 9J$

Câu 41: Đáp án B.

Ngắt tụ khỏi nguồn thì Q không đổi $C~frac{1}{d}$

$ Rightarrow C = frac{C}{2} Rightarrow U = 2U$

Câu 42: Đáp án D.

Gọi e là suất điện động của acquy. Khi nối hai cực của acquy với tụ điện, hiệu điện thế hai đầu tụ điện sẽ là U = e và tụ được tích một điện lượng Q = CU

Khi đưa hai bản tụ đến gần nhau một khoảng $Delta d$, lúc này $C = frac{{C.Delta d}}{{d Delta d}}$

Hiệu điện thế giữa hai bản tụ sẽ là $U = frac{Q}{C} = frac{{Qleft( {d Delta d} right)}}{{Cd}} < e$

Do đó sẽ có nguồn điện sẽ phải đáp ứng lời đề nghị thêm điện tích cho tụ (để thế điện trên nguồn và tụ bằng nhau). Đó chính là lí do tại sao có cái điện từ cực âm sang cực dương của nguồn.

+ nếu trường hợp tách hai bản tụ ra xa nhau thì U > e, tụ điện sẽ trả bớt điện tích cho nguồn. dòng điện trong nguồn sẽ chạy từ cực dương sang cực âm.

Câu 43: Đáp án B.

Q = const, $C sim varepsilon $ đề nghị C tăng và U giảm

Câu 44: Đáp án C.

${rm{W}} sim frac{1}{C} sim frac{1}{varepsilon },E sim U sim frac{1}{C} sim frac{1}{varepsilon }$ bắt buộc W giảm và E giảm

Câu 45: Đáp án D.

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} Rightarrow varepsilon = frac{{4pi kdC}}{S} = frac{{4pi {{.9.10}^9}{{.10}^{ 5}}{{.7.10}^{ 9}}}}{{{{15.10}^{ 4}}}} = 5,3$

Câu 46: Đáp án D

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} = frac{{1.pi .0,{{02}^2}}}{{4pi {{.9.10}^9}{{.2.10}^{ 3}}}} = 0,56pF$

Câu 47: Đáp án B

${U_{max }} = {E_{max }}.d = {3.10^6}{.2.10^{ 3}} = 6000V$

Câu 48: Đáp án D

${rm{w}} = frac{{varepsilon {E^2}}}{{8pi k}} = frac{{varepsilon {U^2}}}{{8pi {d^2}k}} = frac{{{{200}^2}}}{{8pi {{left( {{{4.10}^{ 3}}} right)}^2}{{.9.10}^9}}} = 0,011J/{m^3}$

Câu 49: Đáp án D

Điện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, vị trí tương đối của 2 bản tụ và bản chất của điện môi.

Câu 50: Đáp án A

$C = frac{{varepsilon S}}{{4pi kd}} = frac{{0,{6^2}}}{{{{4.9.10}^9}{{.2.10}^{ 3}}}} = 5nF$

Câu 51: Đáp án D

${C_b} = 3C$

Câu 52: Đáp án C

${C_b} = frac{C}{3}$

Câu 53: Đáp án C

$begin{array}{l}{C_b} = {C_1} + {C_2} + {C_3} = a + a + 2a = frac{Q}{U} = {4.10^{ 5}}F\ Rightarrow {C_1} = {C_2} = 10mu F,{C_3} = 20mu Fend{array}$

Câu 54: Đáp án D

${C_b} = frac{{{C_1}.{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}} = 1,2mu F$

Câu 55: Đáp án A

Hai tụ mắc nối tiếp nhau thì ${U_1} + {U_2} = {U_b}$ và ${C_b} = frac{{{C_1}.{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}} = 1,2mu F,$${Q_1} = {Q_2} = {Q_b}$

$begin{array}{l} Rightarrow {Q_b} = {U_b}{C_b} = {6.10^{ 5}}C = {Q_1} = {Q_2}\ Rightarrow left{ begin{array}{l}{U_1} = frac{{{Q_1}}}{{{C_1}}} = 30V\{U_2} = {U_b} {U_1} = 20Vend{array} right.end{array}$

Câu 56: Đáp án C

+ Mạch có dạng (C1nt C2) // (C3nt C4)

$ Rightarrow left{ begin{array}{l}{q_{12}} + {q_{34}} = q = 15,6mu C\{q_1} = {q_2} = {q_{12}} = 6mu C\{q_3} = {q_4} = {q_{34}} = q {q_{12}} = 9,6mu Cend{array} right.$

${U_{12}} = {U_1} + {U_2} = frac{{{q_1}}}{{{C_1}}} + frac{{{q_2}}}{{{C_2}}} = 8V = {U_b}$

Câu 57: Đáp án B

Sử dụng kết quả bài 6 ta được

${U_{34}} = {U_{12}} = 8 = frac{{{q_3}}}{{{C_3}}} + frac{{{q_4}}}{{{C_4}}} Rightarrow {C_4} = frac{{{q_4}}}{{8 frac{{{q_3}}}{{{C_3}}}}} = frac{{9,{{6.10}^{ 6}}}}{{8 frac{{9,{{6.10}^{ 6}}}}{{{{3.10}^{ 6}}}}}} = 2mu F$

Câu 58: Đáp án C

${C_b} = frac{{{C_3}left( {{C_1} + {C_2}} right)}}{{{C_3} + {C_1} + {C_2}}} = frac{{100}}{{25}} = 4nF$

Câu 59: Đáp án B

Tụ C1bị đánh thủng hệ chỉ còn lại tụ C3

U3= U = 30V, q3= C3U3= 600nC

Câu 60: Đáp án B

+ Do 2 tụ điện mắc nối tiếp nhau đề nghị Q1= Q2

C1U1= C2U2 U1= 2U2

Mà Ub= U1+ U2= 3U2

$ Rightarrow {U_2} = frac{{{U_b}}}{3} le {E_{max }}.d = 20V Rightarrow {U_2} le 60V$

+ ${U_b} = {U_1} + {U_2} = frac{{3{U_1}}}{2} le 20V Rightarrow {U_1} le 30V$

Vậy hiệu điện thế giới hạn được phép đặt vào bộ tụ đó là 30V

Câu 61: Đáp án B

+ Cb= C1+ C2= 1mF và U1= U2= U < 60V

$ Rightarrow frac{{{q_1}}}{{{C_1}}} = frac{{{q_2}}}{{{C_2}}} = frac{{{q_1} + {q_2}}}{{{C_1} + {C_2}}} Rightarrow frac{{{q_1}}}{{{q_2}}} = frac{{{C_1}}}{{{C_2}}} = frac{2}{3}$

+ Nếu q2= 30μC q1= 20 μC $ Rightarrow {U_1} = frac{{20}}{{0,4}} = 50V$

+ Nếu q1= 30μC q2= 45 μC $ Rightarrow {U_2} = frac{{45}}{{0,6}} = 75V > 50V$, vô lý.

Câu 62: Đáp án C

${C_b} = frac{{{C_1}{C_2}{C_3}}}{{{C_1}{C_2} + {C_2}{C_3} + {C_1}{C_3}}} = frac{{20.10.30}}{{20.10 + 30.10 + 20.30}} = 5,45mu F$

Câu 63: Đáp án B

Mạch gồm (C2nt C3) // C1

$ Rightarrow {C_b} = {C_1} + frac{{{C_2}.{C_3}}}{{{C_2} + {C_3}}} = 3 + frac{{4.4}}{{4 + 4}} = 5mu F$

Câu 64: Đáp án C

Hệ trên có: $left{ begin{array}{l}{q_1} + {q_{23}} = {q_b} = {C_b}.U = {5.10^{ 5}}C\{U_1} = {U_{23}} = {U_2} + {U_3} = U = 10Vend{array} right.$

$begin{array}{l} Rightarrow {q_1} = {C_1}{U_1} = 30mu C\ Rightarrow {q_2} = {q_3} = {q_{23}} = {q_b} {q_1} = 20mu Cend{array}$

Câu 65: Đáp án A

Để có điện dung là C/3 thì phải ghép 3 tụ nối tiếp với nhau

Câu 66: Đáp án B

Để có bộ điện dung là C phải ghép (C1nt C2) // C3

Câu 67: Đáp án B

${rm{W}} sim frac{1}{C},,frac{{{C_{b1}}}}{{{C_{b2}}}} = frac{{frac{{C.C}}{{C + C}}}}{{C + C}} = frac{{frac{C}{2}}}{{2C}} = frac{1}{4} Rightarrow frac{{{{rm{W}}_s}}}{{{{rm{W}}_t}}} = 4$

Câu 68: Đáp án C

Mạch gồm C3nt (C1// C2)

${C_b} = frac{{left( {{C_1} + {C_2}} right).{C_3}}}{{{C_1} + {C_2} + {C_3}}} = frac{{100}}{{25}} = 4nF$

$left{ begin{array}{l}{U_1} = {U_2} = {U_{12}} Rightarrow frac{{{q_1}}}{{{C_1}}} = frac{{{q_2}}}{{{C_2}}}\{U_3} + {U_1} = U = 30V\{Q_3} = {Q_{12}} = Q = {C_b}U = 1,{2.10^{ 7}}Cend{array} right.$

$ Rightarrow left{ begin{array}{l}{U_1} = U {U_3} = 30 frac{{1,{{2.10}^{ 7}}}}{{{{20.10}^{ 6}}}} = 24V\{U_1} = {U_2} = 24Vend{array} right.$

Câu 69: Đáp án C

Tụ C1bị đánh thủng đề nghị điện dung và điện tích của nó đều bằng 0

Câu 70: Đáp án C

Tụ C1bị đánh thủng phải tụ C2sẽ được nối song song với dây dẫn buộc phải sẽ có hiệu điện thế và điện tích cũng bằng 0

Câu 71: Đáp án C

Cb= 4,5μF bắt buộc bộ tụ gồm 1 tụ nối tiếp với bộ Cx

$ Rightarrow 4,5 = frac{{6.{C_x}}}{{6 + {C_x}}} Rightarrow {C_x} = 18mu F$, vậy bộ Cxgồm 3 tụ ghép song song với nhau

Bởi vậy phải dùng ít nhất 4 tụ

Câu 72: Đáp án B

+ ${C_b} = frac{{5C}}{3} > C$ phải bộ tụ C song song với bộ Cx

$ Rightarrow frac{{5C}}{3} = C + {C_x} Rightarrow {C_x} = frac{2}{3}C$

Vậy bộ Cxgồm 1 tụ C nối tiếp với bộ CY

$ Rightarrow frac{2}{3}C = frac{{C.{C_Y}}}{{C + {C_Y}}} Rightarrow {C_Y} = 2C$

Vậy CYgồm 2 tụ ghép song song với nhau

Như vậy phải dùng ít nhất 4 tụ

Câu 73: Đáp án A

Mắc nối tiếp thì Q1= Q2

$ Rightarrow {C_1}{U_1} = {C_2}{U_2} Rightarrow frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = frac{{{C_2}}}{{{C_1}}} = frac{1}{2}$

Câu 74: Đáp án A

+ Điện dung ban đầu của bộ tụ:

$C = frac{{{C_1}.{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}} = frac{{2{C_2}}}{3}$

+ Điện tích ban đầu của bộ tụ: $Q = CU = frac{2}{3}{C_2}U$

+ ${U_1} = frac{{{Q_1}}}{{{C_1}}} = frac{{frac{2}{3}{C_2}U}}{{2{C_2}}} = frac{U}{3}$

Nếu nhúng C2vào chất điện môi có $varepsilon = 2$ C2 = 2C2

+ Điện dung sau khi nhúng:

$C = frac{{{C_1}.C{_2}}}{{{C_1} + C{_2}}} = frac{{2{C_2}.2{C_2}}}{{2{C_2} + 2{C_2}}} = {C_2}$

+ $Q = CU = {C_2}U$

+ $U{_1} = frac{{Q{_1}}}{{{C_1}}} = frac{{{C_2}U}}{{2{C_2}}} = frac{U}{2}$

$ Rightarrow frac{{U{_1}}}{{{U_1}}} = frac{3}{2} = frac{{E{_1}}}{{{E_1}}}$

Vậy cường độ điện trường tăng 1,5 lần

Câu 75: Đáp án A

+ Ban đầu ở ko kể không khí $C = frac{S}{{4pi kd}}$

+ Sau khi nhúng như trên thì

${C_1} = frac{{frac{S}{2}}}{{4pi kd}} + frac{{frac{{3S}}{2}}}{{4pi kd}} = frac{{4S}}{{8pi kd}} = frac{S}{{2pi kd}}$

(ghép song song của 2 tụ)

$ Rightarrow frac{C}{{{C_1}}} = frac{1}{2}$ , vậy điện dung của tụ sẽ tăng 2 lần

Câu 76: Đáp án C

+ Ban đầu ở bên cạnh không khí $C = frac{S}{{4pi kd}}$

+ Sau khi nhúng, lưu ý ở đây là bản nằm ngang 1 đề nghị tụ mới được coi là ghép nối tiếp của 2 tụ C1, C2với

${C_1} = frac{S}{{4pi kfrac{d}{2}}} = 2C,,{C_2} = frac{{3S}}{{4pi kfrac{d}{2}}} = 6C$

$ Rightarrow {C_b} = frac{{{C_1}.{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}} = frac{3}{2}C$

Vậy điện dung của tụ tăng 3/2 lần

Câu 77: Đáp án B

Mắc song song thì U1= U2= U = 60V

Câu 78: Đáp án D

$Delta {rm{W}} = left( {{C_{b2}} {C_{b1}}} right)frac{{{U^2}}}{2} = left( {frac{8}{9} frac{8}{{10}}} right).frac{{{{150}^2}}}{2} = 1mJ$

Câu 79: Đáp án A

${C_b} = frac{{{C_1}{C_2}{C_3}}}{{{C_1}{C_2} + {C_2}{C_3} + {C_1}{C_3}}} = frac{{10.15.30}}{{10.15 + 15.30 + 10.30}} = 5mu F$

Câu 80: Đáp án D

Mắc nối tiếp thì

${Q_1} = {Q_2} = {Q_b} = {C_b}U = frac{{{C_1}.{C_2}}}{{{C_1} + {C_2}}}U = 7,{2.10^{ 4}}C$